[发明专利]基于P2P技术的IP PBX

说明书

技术领域

本发明涉及对等网技术(P2P：Peer to Peer)和计算机电话综合技术(CTI：Computer and Telephony Integration)，尤其涉及一种基于P2P技术的IP(Internet Protocol)用户交换机(PBX：Private Branch eXchange).

背景技术

VoIP(Voice over Internet Protocol)是指将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络的环境进行语音讯号的传输。VoIP的基本原理是：通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后把这些语音数据按IP标准进行打包，经过IP网络把数据包送至接收地，再把这些语音数据包重组起来，经过解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。

考虑到互联网的一般特点，它本身不是一个适合语音通信的网络：

(1)面向数据应用，不适合语音等流媒体的传输。

(2)自适应选择路由，数据分组到达的顺序可能会改变。

(3)无固定电路连接。

(4)数据传送基于尽力服务(best effort)，如果发生问题，可能会导致信息丢失。

针对以上的互联网作为一个数据网的基本特点，想要在其上实施VoIP，其技术要求如下：

(1)减少分组时延和时延抖动。

(2)应用语音压缩算法，降低对带宽要求。

(3)减少RTT(Round-Trip Time)，即在两个方向上的传输的时间和节点处理的时间，研究表明语音通信最好的RTT要小于300ms。

(4)减少跳距，即从发送端到接受端经过了多少跳。跳数越大，时延越大，时延的抖动越大，通话质量越差。

(5)采用短包，因为语音编码器在帧长为10~30ms的时候所产生的数据包的大小为10~30个字节，同时短包减少了丢包对语音信号的影响。

(6)使用UDP作为传输层协议，因为UPD协议的本质和语音通信比较接近。

(7)错误容限：偶发性的丢包率不超过10％，就不会影响通话的质量。

现有的VoIP系统基本是基于H.323协议或SIP(Session InitiationProtocol)，在VoIP系统中需要有网关(Gateway)来负责语音的编码、压缩和封装，网守(GateKeeper)来负责VoIP的信号交换和控制。网关和网守的性能往往就成为了系统的瓶颈。

P2P技术(Peer-to-Peer)又称对等网技术，是一种互联网络新技术。P2P网络中只存在平等的同级节点，各节点对网络上的其它节点同时充当客户端和服务器。P2P网络的性能取决于网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。在P2P网络中所有的节点都能提供资源，包括带宽、存储空间和计算能力，随着节点加入和对系统请求增加，整个系统的容量和性能也随之增大。同时P2P网络的分布特性通过在多节点上复制数据，也增加了防故障的健壮性，系统也不会出现单点崩溃。

因此基于P2P技术的VoIP系统具有以下优点：

(1)系统的性能随着P2P网络的用户增加而提高，这是基于C/S(Client/Server)网络传统VoIP系统不可能实现的。

(2)系统的用户通过P2P网络直接通信，减少了路由跳数，减少分组数据包的时延和时延抖动，提高了系统的实用性。

(3)系统的语音编码、压缩和封装都是在各节点完成，无需VoIP网关进行处理，提高了系统得处理能力和健壮性。

但是现有的基于P2P技术的VoIP系统存在以下缺点：

(1)在同一节点上不支持多用户同时使用

(2)使用时不能脱离计算机

(3)不能与现有的电话系统兼容，与用户的使用习惯冲突，不能保护现有的投资。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于P2P技术的IP PBX，可以改善VoIP的通话质量并在单节点支持多个并发的VoIP会话。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种基于P2P技术的IP PBX，可以与现有的电话系统无缝对接。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：